5.3 Исследования волноводов и резонаторов с нестационарными материальными включениями

ОБЛАСТЬ (СФЕРА), К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ РАЗРАБОТКА: Современные фотонные устройства в системах накопления и обработки информации, коммуникационных системах, оптических компьютерах, системах мониторинга и т. п.

ЦЕЛЬ (ПРОБЛЕМА) РАЗРАБОТКИ: Проблемой есть структура переходных процессов преобразования начального электромагнитного поля источника вследствие резкого изменения диэлектрической проницаемости в средине диэлектрического резонатора.

Необходимость решения такой проблемы вызвана тем, что в системах передачи и обработки данных необходимо учитывать преобразование волн при резком изменении параметров материала диэлектрического цилиндрического резонатора, который есть одним из основных составляющих в системах оптических коммуникаций, нанооптики, в оптических компьютерах и др.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ РАЗРАБОТКИ: Проведенные исследования показывают, что контролировать структуру поля можно путем изменения фазовой скорости волн в изменяющихся во времени структурах (рис. 1), что приводит к сильному возмущению электромагнитного поля,

Показано, что переход к установившемуся режиму качественно зависит от конфигурации первичного поля.

Показано также, что путем изменения во времени параметров малого диэлектрического включения в диэлектрическом резонаторе, можно существенно регулировать смещение частоты резонатора, поворот пространственной структуры поля и добротность резонатора.

ИННОВАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ РАЗРАБОТКИ: Получены параметры перестройки структуры поля в резонаторе при изменении во времени его диэлектрической проницаемости. Расчет эволюции частотных и энергетических характеристик кругового диэлектрического резонатора в случае, когда диэлектрическая проницаемость изменяется во времени в круглом диэлектрическом включении, расположенном в резонаторе.

 


а)cхематическая диаграмма явления

 

б)зависимость от времени электромагнитного поля в средине резонатора, возбужденного внешним током

 

Рис. 1. Схематическая диаграмма явления (а), зависимость от времени электромагнитного поля в средине резонатора, возбужденного внешним током (б)

 

АНАЛИЗ РЫНКА: Развитие современных технологий, примером чего есть лазеры, высокоскоростные компьютеры, нанотехнологии, микроспектроскопия, излучение ультракоротких импульсов, дистанционная диагностика и.т.п. делает актуальным исследование использования эффектов взаимодействия электромагнитных волн со средами, свойства которых или их границы меняются во времени. Успешное использование таких эффектов требует ясного понимания физических принципов, которые лежат в их основании, а эффективность последнего может быть достигнута с помощью простых моделей. Желаемый прогресс, может быть, достигнут только если выявлены и осмыслены существенные механизмы преобразования электромагнитного поля. Для этого необходимо выявить наиболее важные задачи этого класса и проанализировать их с помощью моделей, которые охватывают суть проблемы и позволяют сделать физически значимые выводы.        Такие исследования имеют важное коммерческое значение и соответствующие исследовательские программы поддерживаются ведущими индустриальными фирмами мира, например Bookham Technology и Marconi Communications в Англии, университетах Ноттингема, Англия, и Йены, Германия.

Рыночная значимость рассматриваемого проекта подтверждается тем, что он стал продолжением исследований, выполненных по проекту НАТО № EAP.RIG 981996 (грант по программе NATO PROGRAMME SECURITY THROUGH SCIENCE REINTEGRATION GRANT), который выполнялся на основании приказа Министерства образования и науки Украины от 11 апреля 2006г., № 285. Кроме того, проект стал хорошей базой для укрепления научных связей с Институтом электромагнитных исследований университета Ноттингема, Англия, и Институтом Телекоммуникаций в Варшаве.

ПРЕИМУЩЕСТВА РАЗРАБОТКИ: Проведенные исследования дают более глубокое понимание ключевых физических принципов, раскрывают физику переходных процессов и открывают новые возможности управления структурой поля путем изменения во времени диэлектрической проницаемости.

ОЦЕНКА ТРАНСФЕРА РАЗРАБОТКИ: Предложенные пути трансфера разработки: обмен опытом и информацией о научно-технологические достижения, проведение консультаций по вопросам применения технологий, поставки технологий в рамках договоров об их трансфер с учетом рыночной потребности.

СТАДИЯ РАЗРАБОТКИ: Опытный образец.

ФИНАНСОВЫЕ РАСХОДЫ НА РАЗРАБОТКУ: Уточняются.

ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРЕ ИЛИ АВТОРСКИЙ КОЛЛЕКТИВ: Нерух Александр Георгиевич, д.ф.-м.н., проф.

cохранить эту страницу в PDF